CN113601493A - 一种高精度单臂机器人焊接系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度单臂机器人焊接系统，包括电控箱，电控箱的顶端设置有保护结构、CCD结构和预警结构，CCD结构和预警结构均与电控箱内的单片机连接，电控箱的顶端设置有焊接结构和执行结构，焊接结构设置于执行结构的末端，CCD结构设置于焊接结构的一端，预警结构设置于执行结构的顶端，焊接头产生的大量烟气，可以通过两端的侧板吸入，之后通过多组滤板对烟气进行吸附过滤，之后通过烟气管向外排放，保证工作环境的干净整洁，而在长时间的使用之后，使用可以通过顶板和滤板拆卸下，进行更换和清洗，其中的顶板，可以在烟气在收集仓内汇集时，残留的颗粒状固体在顶板与收集仓内汇集，同样达到去除的效果，提高去除烟气的效果。
Description
技术领域
本发明涉及焊接装置领域，特别是涉及一种高精度单臂机器人焊接系统。
背景技术
随着社会经济的快速发展，无论是人们的生活还是工作的节奏都在不断的加快，企业的生产也是如此，大多数的企业都采用机械的自动化逐步代替人工操作。
钢格栅板二氧化碳气体主要用于钢格栅板的封边工作，焊接大多数的企业都还是采用人工焊接的方式进行焊接，工作的工作量非常大，由于人在焊接的过程中大多数都是凭借肉眼进行焊接，其焊接的质量不够稳定，由于人的可控性较差，因而焊接的质量很难保持一致，由于其焊接点较为密集，对于焊接工人的技术要求较高，焊接位置和参数匹配不易保持最佳，在焊接的过程中常常会出现虚焊、漏焊的问题，而且焊接过程产生的气体会对人体有一定的伤害，因而人工焊接被替代将会成为必然，因而现有的机器人焊接技术还有待于改进。
发明内容
为了克服现有技术的焊接的质量不够稳定和焊接过程产生的气体会对人体有一定的伤害的不足，本发明提供一种高精度单臂机器人焊接系统。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高精度单臂机器人焊接系统，包括电控箱，所述电控箱的顶端设置有保护结构、CCD结构和预警结构，所述CCD结构和预警结构均与电控箱内的单片机连接，所述电控箱的顶端设置有焊接结构和执行结构，所述焊接结构设置于执行结构的末端，所述CCD结构设置于焊接结构的一端，所述预警结构设置于执行结构的顶端。
作为本发明的一种优选技术方案，所述焊接结构中包括焊接管和焊接头，所述焊接管的两端分别与焊接头和外接结构连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述执行结构中包括第一关节轴、竖臂、横臂和关节板，所述第一关节轴、竖臂、横臂和关节板之间均活动固定，所述横臂与关节板之间通过第二关节轴活动固定。
作为本发明的一种优选技术方案，所述保护结构中包括收集仓、侧板和烟气管，所述收集仓的内壁上向外开设有凹槽，两组所述侧板的两侧均固定有滑块，所述烟气管与收集仓顶端的一侧连通，所述收集仓内设置有顶板，所述顶板的一侧开设有孔槽结构，所述顶板与收集仓的底端之间固定有多组滤板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述CCD结构中包括调整结构和CCD相机，所述CCD相机设置于调整结构的底端，所述CCD相机与电控箱电性连接，所述调整结构的中部开设有孔槽结构，且空槽结构内设置有主动轴，所述主动轴的一端与外接马达传动固定，所述主动轴的外侧表面套设有翘板，所述翘板为V字型，所述翘板的末端与焊接头固定连接，所述CCD相机处于焊接头的后端，所述调整结构的顶端设置有卡接环，所述焊接管的一端套设在卡接环内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述预警结构中包括蜂鸣器和状态显示灯，所述蜂鸣器固定于收集仓的顶端一侧，所述状态显示灯为多色，且所述状态显示灯与蜂鸣器均与电控箱电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电控箱中的控制系统采用单片机控制系统，且控制系统由中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，其中数据计算器中设有数据分析对比模块，所述CCD相机和预警结构与数据存储器RAM的输入端连接，数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，数据转换器与数据计算器连接，程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、栅格板数据库、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU电性连接。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
1、本发明中，通过设置的保护结构，在机械臂焊接的过程中，焊接头产生的大量烟气，可以通过两端的侧板吸入，之后通过多组滤板对烟气进行吸附过滤，之后通过烟气管向外排放，保证工作环境的干净整洁，而在长时间的使用之后，使用可以通过顶板和滤板拆卸下，进行更换和清洗，其中的顶板，可以在烟气在收集仓内汇集时，残留的颗粒状固体在顶板与收集仓内汇集，进而达到去除的效果，提高去除烟气的效果。
2、本发明中，通过设置的CCD结构，使用者可以终端对焊接头的位置进行观察，而在焊接完毕之后，CCD相机会将对指定位置进行拍摄，并储存在数据存储器RAM中，可以与标准图片进行比对，若出现漏焊、虚焊和缺焊，则通过蜂鸣器和状态显示灯进行提示使用者，对指定位置进行查看，方便使用者进行检查，进而提高机械臂的焊接效果，避免出现次品，提高成品率和结构强度。
3、本发明中，通过设置的调整结构，使用者可以控制误差大小，在通过CCD相机比对之后，可以通过外接马达驱动主动轴进行运动，主动轴驱动翘板进行偏转，进而带动焊接头进行移动，由于未使用齿轮结构，且驱动装置为小型马达，误差相较于传统焊接装置，传动的力度可以控制在最小范围内，提高焊接的效果，最后再通过CCD相机的传输比对，方便使用者进行查看。
4、本发明中，通过设置的执行机构，其中多组关节轴，可以方便焊接结构在较小空间内进行工作，具有5个方向上的自由度，可以完成较为困难、要求较高的焊接工作，提高工作效率，避免人工焊接出现的问题，其中的关节板，可以向内部弯折，将焊接结构回转至横臂下，方便进行收折。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明焊接结构处的结构示意图；
图3为本发明调整结构内部的结构示意图；
图4为本发明保护结构的结构示意图；
图5为本发明保护结构的拆分结构示意图；
图6为本发明电气结构连接示意图。
其中：1、电控箱；2、焊接结构；21、焊接管；22、焊接头；3、执行结构；31、第一关节轴；32、竖臂；33、横臂；331、第二关节轴；34、关节板；4、保护结构；41、收集仓；411、凹槽；42、侧板；421、滑块；43、烟气管；44、滤板；45、顶板；5、CCD结构；51、调整结构；511、主动轴；512、翘板；52、CCD相机；53、卡接环；6、预警结构；61、蜂鸣器；62、状态显示灯。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例:
如图1-6所示，本发明提供一种高精度单臂机器人焊接系统，包括电控箱1，电控箱1的顶端设置有保护结构4、CCD结构5和预警结构6，CCD结构5和预警结构6均与电控箱1内的单片机连接，电控箱1的顶端设置有焊接结构2和执行结构3，焊接结构2设置于执行结构3的末端，CCD结构5设置于焊接结构2的一端，预警结构6设置于执行结构3的顶端。
在其他实施例中，焊接结构2中包括焊接管21和焊接头22，焊接管21的两端分别与焊接头22和外接结构连接。
在其他实施例中，执行结构3中包括第一关节轴31、竖臂32、横臂33和关节板34，第一关节轴31、竖臂32、横臂33和关节板34之间均活动固定，横臂33与关节板34之间通过第二关节轴331活动固定。
其中多组关节轴，可以方便焊接结构2在较小空间内进行工作，具有5个方向上的自由度，可以完成较为困难、要求较高的焊接工作，提高工作效率，避免人工焊接出现的问题，其中的关节板34，可以向内部弯折，将焊接结构2回转至横臂33下，方便进行收折。
在其他实施例中，保护结构4中包括收集仓41、侧板42和烟气管43，收集仓41的内壁上向外开设有凹槽411，两组侧板42的两侧均固定有滑块421，烟气管43与收集仓41顶端的一侧连通，收集仓41内设置有顶板45，顶板45的一侧开设有孔槽结构，顶板45与收集仓41的底端之间固定有滤板44。
通过设置的保护结构4，在机械臂焊接的过程中，焊接头22产生的大量烟气，可以通过两端的侧板42吸入，之后通过多组滤板44对烟气进行吸附过滤，之后通过烟气管43向外排放，保证工作环境的干净整洁，而在长时间的使用之后，使用可以通过顶板45和滤板44拆卸下，进行更换和清洗，其中的顶板45，可以在烟气在收集仓41内汇集时，残留的颗粒状固体在顶板45与收集仓41内汇集，进而达到去除的效果，提高去除烟气的效果。
在其他实施例中，CCD结构5中包括调整结构51和CCD相机52，CCD相机52设置于调整结构51的底端，CCD相机52与电控箱1电性连接，调整结构51的中部开设有孔槽结构，且空槽结构内设置有主动轴511，主动轴511的一端与外接马达传动固定，主动轴511的外侧表面套设有翘板512，翘板512为V字型，翘板512的末端与焊接头22固定连接，CCD相机52处于焊接头22的后端，调整结构51的顶端设置有卡接环53，焊接管21的一端套设在卡接环53内。
通过设置的CCD结构，使用者可以终端对焊接头22的位置进行观察，而在焊接完毕之后，CCD相机52会将对指定位置进行拍摄，并储存在数据存储器RAM中，可以与标准图片进行比对，若出现漏焊、虚焊和缺焊，则通过蜂鸣器61和状态显示灯62进行提示使用者，对指定位置进行查看，方便使用者进行检查，进而提高机械臂的焊接效果，避免出现次品，提高成品率和结构强度，通过设置的调整结构51，使用者可以控制误差大小，在通过CCD相机52比对之后，可以通过外接马达驱动主动轴511进行运动，主动轴511驱动翘板512进行偏转，进而带动焊接头22进行移动，由于未使用齿轮结构，且驱动装置为小型马达，误差相较于传统焊接装置，传动的力度可以控制在最小范围内，提高焊接的效果，最后再通过CCD相机52的传输比对，方便使用者进行查看。
在其他实施例中，预警结构6中包括蜂鸣器61和状态显示灯62，蜂鸣器61固定于收集仓41的顶端一侧，状态显示灯62为多色，且状态显示灯62与蜂鸣器61均与电控箱1电性连接。
预警结构6可以方便使用者进行直接观察机械臂的工作情况，并方便机械臂对焊接的效果进行监测和检查，提高成品率，避免缺焊，虚焊的情况。
在其他实施例中，电控箱1中的控制系统采用单片机控制系统，且控制系统由中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，其中数据计算器中设有数据分析对比模块，CCD相机52和预警结构6与数据存储器RAM的输入端连接，数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，数据转换器与数据计算器连接，程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、栅格板数据库、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU电性连接。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种高精度单臂机器人焊接系统，包括电控箱（1），其特征在于：所述电控箱（1）的顶端设置有保护结构（4）、CCD结构（5）和预警结构（6），所述CCD结构（5）和预警结构（6）均与电控箱（1）内的单片机连接，所述电控箱（1）的顶端设置有焊接结构（2）和执行结构（3），所述焊接结构（2）设置于执行结构（3）的末端，所述CCD结构（5）设置于焊接结构（2）的一端，所述预警结构（6）设置于执行结构（3）的顶端。
2.根据权利要求1所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述焊接结构（2）中包括焊接管（21）和焊接头（22），所述焊接管（21）的两端分别与焊接头（22）和外接结构连接。
3.根据权利要求1所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述执行结构（3）中包括第一关节轴（31）、竖臂（32）、横臂（33）和关节板（34），所述第一关节轴（31）、竖臂（32）、横臂（33）和关节板（34）之间均活动固定，所述横臂（33）与关节板（34）之间通过第二关节轴（331）活动固定。
4.根据权利要求1所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述保护结构（4）中包括收集仓（41）、侧板（42）和烟气管（43），所述收集仓（41）的内壁上向外开设有凹槽（411），两组所述侧板（42）的两侧均固定有滑块（421），所述烟气管（43）与收集仓（41）顶端的一侧连通，所述收集仓（41）内设置有顶板（45），所述顶板（45）的一侧开设有孔槽结构，所述顶板（45）与收集仓（41）的底端之间固定有多组滤板（44）。
5.根据权利要求2所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述CCD结构（5）中包括调整结构（51）和CCD相机（52），所述CCD相机（52）设置于调整结构（51）的底端，所述CCD相机（52）与电控箱（1）电性连接，所述调整结构（51）的中部开设有孔槽结构，且空槽结构内设置有主动轴（511），所述主动轴（511）的一端与外接马达传动固定，所述主动轴（511）的外侧表面套设有翘板（512），所述翘板（512）为V字型，所述翘板（512）的末端与焊接头（22）固定连接，所述CCD相机（52）处于焊接头（22）的后端，所述调整结构（51）的顶端设置有卡接环（53），所述焊接管（21）的一端套设在卡接环（53）内。
6.根据权利要求1所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述预警结构（6）中包括蜂鸣器（61）和状态显示灯（62），所述蜂鸣器（61）固定于收集仓（41）的顶端一侧，所述状态显示灯（62）为多色，且所述状态显示灯（62）与蜂鸣器（61）均与电控箱（1）电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种高精度单臂机器人焊接系统，其特征在于：所述电控箱（1）中的控制系统采用单片机控制系统，且控制系统由中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、定时计数器、外部中断和串行通信构成，其中数据计算器中设有数据分析对比模块，所述CCD相机（52）和预警结构（6）与数据存储器RAM的输入端连接，数据存储器RAM的输出端与数据转换器连接，数据转换器与数据计算器连接，程序存储器ROM、数据存储器RAM、数据端口、数据转换器、数据计算器、栅格板数据库、定时计数器、外部中断和串行通信均与中央处理器CPU电性连接。
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- 2021-08-19 CN CN202110952137.7A patent/CN113601493B/zh active Active
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| CN113601493B (zh) | 2023-11-10 |
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